基于單片機at89c2051設(shè)計的溫度計(編輯修改稿)
2025-01-12 09:32 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 一代產(chǎn)品中最好的性能價格比也非常出色DS1822 與 DS18B20 軟件兼容是 DS18B20 的簡化版本省略了存儲用戶定義報警溫度分辨率參數(shù)的 EEPROM精度降低為177。 2176。 C適用于對性能要求不高成本控制嚴格的應(yīng)用是經(jīng)濟型產(chǎn)品 繼 一線總線 的早期產(chǎn)品 后 DS1820 開辟了溫度傳感器技術(shù)的新概念 DS18B20 和 DS1822 使電壓特性及封裝有更多的選擇讓我們可以構(gòu)建適合自己的經(jīng)濟的測溫系統(tǒng) [8] DS18B20DS1822 一線總線 數(shù)字化溫度傳感器 同 DS1820 一樣 DS18B20 也支持 一線總線 接口測量溫度范圍為 55176。 C～125176。 C 在 10～ 85176。 C 范圍內(nèi)精度為177。 05176。 CDS1822 的精度較差為177。 2176。 C 現(xiàn)場溫度直接以 一線總線 的數(shù)字方式傳輸大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場溫度測量如環(huán)境控制設(shè)備或過程控制測溫類消費電子產(chǎn)品等與前一代產(chǎn)品 不同新的產(chǎn)品支持 3V～ 55V 的電壓范圍使系統(tǒng)設(shè)計更靈活方便而且新一代產(chǎn)品更便宜體積更小 一 DS18B20 的主要特性 1 適應(yīng)電壓范圍更寬電壓范圍 30～ 55V 在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電 2 獨特的單線接口方式 DS18B20 在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與 DS18B20 的雙向通訊 3DS18B20支持多點組網(wǎng)功能多個 DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上實現(xiàn)組網(wǎng)多點測溫 4DS18B20 在使用中不需要任何外圍元件全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi) 5 溫范圍－ 55℃～＋ 125℃在 10～ 85℃時精度為177。 05℃ 6 可編程的分辨率為 9～ 12 位對應(yīng)的可分辨溫度分別為 05℃ 025℃ 0125℃和00625℃可實現(xiàn)高精度測溫 7 在 9 位分辨率時最多在 9375ms 內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字 12 位分辨率時最多在 750ms 內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字速度更快 8 測量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號以 一線總線 串行傳送給 CPU 同時可傳送 CRC 校驗碼具有極強的抗干擾糾錯能力 9 負壓特性電源極性接反時芯片不會因發(fā)熱而燒毀但不能正常工作 二 DS18B20 的外形 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成 64 位光刻 ROM 溫度傳感器非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器 TH 和 TL 配置寄存器 DS18B20 的外形及管腳排列如下圖 33 圖 33 DS18B20 外型及引腳排列圖 DS18B20 引腳定義 1 DQ 為數(shù)字信號輸入輸出端 2 GND 為電源地 VDD 為外接供電電源輸入端在寄生電源接線方式時接地 三 DS18B20 工作原理 DS18B20 的讀寫時序和測溫原理與 DS1820 相同只是得到的溫度值的位數(shù)因分辨率不同而不同且溫度轉(zhuǎn)換時的延時時間由 2s 減為 750ms DS18B20 測 溫原理如圖 34 所示圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給計數(shù)器 1 高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩率明顯改變所產(chǎn)生的信號作為計數(shù)器 2的脈沖輸入計數(shù)器 1和溫度寄存器被預(yù)置在－ 55℃所對應(yīng)的一個基數(shù)值計數(shù)器 1對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行減法計數(shù)當計數(shù)器 1的預(yù)置值減到 0 時溫度寄存器的值將加 1 計數(shù)器 1 的預(yù)置將重新被裝入計數(shù)器 1重新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行計數(shù)如此循環(huán)直到計數(shù)器 2 計數(shù)到 0 時停止溫度寄存器值的累加此時溫度寄存器中的數(shù)值即為所測溫度圖 34中的斜率累加器用于 補償和修正測溫過程中的非線性其輸出用于修正計數(shù)器 1的預(yù)置值 圖 34 DS18B20 測溫原理如圖 333 顯示部分 1 光刻 ROM 中的 64 位序列號是出廠前被光刻好的它可以看作是該DS18B20 的地址序列碼 64 位光刻 ROM 的排列是開始 8 位 28H 是產(chǎn)品類型標號接著的 48 位是該 DS18B20 自身的序列號最后 8 位是前面 56 位的循環(huán)冗余校驗碼CRC X8X5X41 光刻 ROM 的作用是使每一個 DS18B20 都各不相同這樣就可以實現(xiàn)一根總線上掛接多個 DS18B20 的目的 2DS18B20 中的溫度傳感器可完成對溫度的測量以 12 位轉(zhuǎn)化為例用 16 位符號擴展的二進制補碼讀數(shù)形式提供以 00625℃ LSB 形式表達其中 S 為符號位如表32 表 32 DS18B20 溫度值格式表 LS Byte bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0 23 22 21 20 21 22 23 24 MS Byte bit15 bit14 bit13 bit12 bit11 bit10 bit9 bit8 s s s s s 26 25 24 這是 12 位轉(zhuǎn) 化后得到的 12 位數(shù)據(jù)存儲在 18B20 的兩個 8 比特的 RAM中二進制中的前面 5位是符號位如果測得的溫度大于 0這 5位為 0只要將測到的數(shù)值乘于 00625即可得到實際溫度如果溫度小于 0這 5位為 1測到的數(shù)值需要取反加 1 再乘于 00625 即可得到實際溫度 例如 125℃的數(shù)字輸出為 07D0H250625℃的數(shù)字輸出為 0191H250625℃的數(shù)字輸出為 FF6FH55℃的數(shù)字輸出為 FC90H 如表 33 表 33 DS18B20 溫度數(shù)據(jù)表 TEMPERATURE DIGITAL OUTPUT Binary DIGITAL OUTPUT Hex 125176。C 0000 0111 1101 0000 07D0h 85176。C 0000 0101 0101 0000 0550h 250625176。C 0000 0001 1001 0001 0191h 10125176。C 0000 0000 1010 0010 00A2h 05176。C 0000 0000 0000 1000 0008h 0176。C 1111 1111 1111 1000 0000h 05176。C 0000 00
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